内容正文:
《力与空间探索》单元测试3(难)
1.如图所示,一辆玩具火车在平直轨道上匀速行驶,当火车将要从“∩”形框架的下方通过时,突
然从火车顶部的小孔中竖直向上弹出一个小球,该小球越过框架后,又与通过框架的火车相遇,并
恰好落▣原来的孔中。下列分析正确的是()
A.以车为参照物,小球的运动状态不变B.以地面为参照物,小球的运动路线是曲线
C.当小球到达最高点时处于静止状态D.小球在最高点时受到一对平衡力的作用
2.小问在拖地时拖把头沿图中ⅴ所示方向运动,则拖把头对地面压力的方向、地面对拖把头摩擦力的方向分别为(
A.垂直地面向下、与V所示方向相反B.垂直地面向下、与v所示方向相同
拖杆
C.沿拖杆斜向下、与v所示方向相同D.沿拖杆斜向下、与v所示方向相反
3.使用真空吸盘挂钩时,只要挤出吸盘内空气,吸盘就能牢牢“吸”在磁砖表面。小科分别将拖把头
漏勺与刷子挂在ā和b两吸盘的挂钩上(如图),漏勺的质量比刷子的质量大,若不计吸盘质
量,下列有关说法正确的是()
A.吸盘a受到的摩擦力与漏勺的重力是一对平衡力B.吸盘a受到摩擦力大于吸盘b受到摩擦力
C.吸盘b只受到墙面的摩擦力与刷子的拉力
D.将吸盘内空气多挤出点,其受到摩擦力变大
4.如图所示,A物体重5N,B物体重9N,中间用弹簧连接,弹力大小为3N,此时吊A物体的绳的张力为
T,B对地的压力为F,则T、FN的数值可能是()
A.8N6N B.8N 12N C.2N8N
D.2N2N
5.如图,完全相同的甲、乙两个烧杯内装有不同液体。在两烧杯中,距离杯底同一
高度处有A、B两点,己知A、B两点压强相等,则两液体的密度印、P2和桌面受
B
到的压强p甲、pz大小关系为()
777777777777
A.P甲<PZ,p甲=p乙
B.Pm<Pz,p甲>p乙
C.Pm<pz,p甲<pz
D.P甲>pz,p甲=p乙
6.如图所示,甲、乙两个完全相同的直角三棱劈放置在水平桌面上,三棱劈的密度均匀且底面为矩形,若分别沿两物
体图中虚线将右上侧切掉△m甲和△m乙,且△m甲<△mz,则剩余部分对桌面的压强p甲和p的大小关系为()
A.p甲>PzB.p甲<p乙C.p甲=p乙D.都有可能
7.把同种材料制成的甲、乙、丙三个实心正方体,放在水平桌面上,甲、乙、
丙对桌面的压强分别为p1、p2和p3把甲、乙、丙按如图所示叠放在水平桌面
上,则丙对桌面的压强为()
B.tpmtp2C.23tg3+s
D.
p1+P2+p3)☑
丙
A.pr+ptp3
p3
b32
p32
8.质量分别为m甲、m乙,密度分别为p、pz的甲、乙两种液体分别盛在底
面积不同的柱形容器中,如图(ā)所示,己知液体对各自容器底部的压
用
强相等,现将甲、乙液体互换容器(均不溢出),如图(b)所示,甲、乙
田
液体对容器底部压力变化量分别为△F甲、△F乙,压强的变化量分别为△
p甲△pz,则下列说法不正确的是()
(a
b)
A.△p甲>△pz
B.△F用<△Fz
C.p甲>Pz
D.m甲>1m乙
9.类比水压是形成水流的原因,小问猜想,血液在血管内流动时也需要一定的压力差来维持。假设血液匀速通过长度
一定的血管时,受到的阻力f与血液的流速v成正比,即=kw。那么,要想让血液匀速流过,血管两端就需要一
定的压力差。若血管截面积为S1两端所需的压强差为△p1:当血管截面积减少10%时,为了维持在相同的时间内
流过同样体积的血液,压强差必须变为△p2,下列关于△p1:△p2的比值正确的是()
A.10:9
B.9:10
C.100:81
D.81:100
10.静止在水平面上的物体,受水平拉力F作用(如图甲),F随时间t的变化关系如图乙:从t仁0开始,小问同学每
隔2秒记录的物体位置和时刻如图丙。则物
AFN
体在第3秒受到的摩擦力为
牛:第9
08s10s12s14s16s18s
秒受到的摩擦力为
牛;第16秒末,77
物体的运动状态为
分
68,1021416186i0 12m
内
问道第1页初中科学
11.如图A,重为50牛的物体被夹在两固定且竖直放置的木板之间,用大小为130牛的力
恰好可以将物体A从木板中竖直向上抽出,那么能将A竖直向下抽出的力为
牛。另有一物体B重也为50牛,用120牛的力压在竖直的墙壁上静止不动。现加大对的
物体的压力,则物体B与墙壁之间的摩擦力
50牛。(填“大于”、“等于”或“小
于”)
12.已知两个实心圆柱体A、B的底面积之比为1:3,高度之比为2:3,构成A、B两个
圆柱体物质的密度分别为PA和pB,将B放在水平地面上,A叠放在B上面(如图甲所
示),B对地面的压强为p1,若把B叠放在A上面(如图乙所示),B对A的压强为p2,
若p1:p2=1:2,g=10Nkg,则pA:pB=
:若A的重力为5N,则甲图中B
对地面的压力为
N。
13.质量分布均匀的实心正方体A、B置于水平地面上,将B沿水平方向截取高为h的柱
↑p/X10Pa
体,并将截取的柱体叠放在A上,改变截取的高度h,得出A、B对地面的压强p与截26
取高度h的关系如图所示。则物体B的高度为
cm,物体B的重力为
N,2.
物体A的密度为
kgm3。
10 h/cm
14.某同学利用如图所示装置探究“影响滑动摩擦力大小的因素”实验。他利用细线、长木板、两个完全相同的木块
A、B和一个弹簧测力计,在水平台上进行实验。
(1)比较
两图,得出的结论是:当接触面的粗糙
程度相同时,压力越大,滑动摩擦力越大。
(2)比较乙、丙两图,得出的结论是:滑动摩擦力的大小与
接触面积大小
(选填“有关”或“无关”)。
丙
(3)在利用图甲装置进行实验时,拉动木块由静止到匀速直
线运动过程中,弹簧测力计对木块的拉力F随时间t的变化图
0.
像如图丁所示。0-3s木块处于静止状态,3s后木块开始运动。
0.4
分析图像可知,当木块所受拉力为0.4N时,木块处于
(选填序号)状态。
①静止②匀速直线运动
③静止或匀速直线运动
15.超限超载运输被称为头号“公路杀手”和“事故元凶”,它不仅对公路造成损坏,还可能引发道路交通事故:故国
家规定,载货车辆对地面的压强应控制在7×10Pa以内。现有一辆自重为2t的6轮货车,每个车轮与路面的接触
面积为0.02,如图甲所示,该货车某次实际装货10t,在水平路面上行驶一段时间的v-t图象如图乙所示:若该
货车在水平路面上匀速行驶时受到的阻力是货车装货后的总重力的0.05倍,g=10Nkg。求:
(1)该货车装货后的总重力是多少。
(2)通过计算说明,该货车装货后对路面的压强是否符合国家规定。
v/(ms)
(3)7~12s内该货车受到的水平牵引力是多大。
问道第2页初中科学
参考答案与试题解析
题号
1
2
3
4
5
6
>
8
9
答案
B
A
B
A
C
小
C
B
D
1.
【答案】B
【分析】(1)判断一个物体是运动的还是静止的,要看这个物体与所选参照物之间是否有位置变化:若位置有变化,
则物体相对于参照物是运动的:若位置没有变化,则物体相对于参照物是静止的;
(2)小球在任何状态下都受到了重力的作用,判断小球在最高点的情况。
【解答】解:A、以车为参照物,小球向上弹出,与车之间的位置发生了变化,小球的运动状态是改变的,故A错
误:
B、以地面为参照物,车和小球一起运动,有一定的水平速度,小球被弹出时,在竖直方向上也有一定的速度,故
小球做的是曲线运动,故B正确;
CD、小球到达最高点时只受到重力的作用,处于非平衡状态,不会处于静止状态,故CD错误。
故选:B。
2.【答案】A
【分析】(1)垂直作用在物体表面上的力叫做压力,压力的方向与受力物体的表面垂直且指向受压物体;
(2)摩擦力的性质是阻碍相互接触的两个物体间的相对运动或相对运动趋势。
【解答】解:小宇在拖地时,拖把头沿图中ⅴ所示方向运动,则拖把头对地面压力的方向:垂直地面向下;地面对
拖把头摩擦力的方向:与V所示方向相反。故A正确,BCD错误。
故选:A。
3.
【答案】B
【分析】(1)平衡力的条件:大小相等、方向相反、作用在同一个物体上,作用在同一条直线上:
(2)吸盘在竖直方向上受到的拉力和静摩擦力一对平衡力,据此分析:
(3)塑料吸盘是利用大气压吸在墙面上的,据此进行分析:
(4)排出吸盘内的空气,摩擦力还是等于物体的拉力。
【解答】解:A.吸盘ā受到的摩擦力与漏勺的重力作用在不同物体上,因而不是一对平衡力,故A错误:
B.若不计吸盘质量,重力忽略,吸盘a受到的摩擦力等于漏勺的拉力,吸盘b受到的摩擦力等于刷子的拉力,由
于漏勺的质量比刷子的质量大,拉力较大,故吸盘ā受到的摩擦力大于吸盘b受到的摩擦力,故B正确:
C.若不计吸盘质量,重力忽略,吸盘b竖直方向受到墙面的摩擦力与刷子的拉力,水平方向受大气压力和墙壁的
支持力,故C错误:
D.将吸盘内的空气多挤出点,其受到的摩擦力仍等于物体的拉力,大小不变,故D错误。
故选:B。
4.【答案】A
【分析】对物体分别进行受力分析,注意AB间弹簧弹力为3N,但没有具体到是拉伸时的弹力还是压缩时的弹力,
考虑到拉伸和压缩的不同情况,故本题有2解。
【解答】解:分别就弹簧拉伸和压缩时,对A和B进行受力分析:
第一种情况弹簧拉伸时对A弹力3N,据A平衡有:T=F+GA=3N+5N=8N,据B平衡有:FN=GB-F1=9N-
3N=N:
第二种情况弹簧压缩时对A弹力2N,据A平衡有:T=GA-F2=5N-3N=2N,据B平衡有:FN=GB+F=N43N
=12公N:
故A正确,BCD错误
故选:A。
5.【答案】C
【分析】知道A、B所处的深度关系、AB两点压强相等,利用p=P9h可知液体密度大小关系;烧杯对桌面的压力
等于杯和液体的总重,受力面积相同,利用p=得出烧杯甲、乙对桌面的压强关系。
【解答】解:
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由图知,A、B所处的深度hAB,而A、B两点压强相等,即pA=pB,由p=pgh可知液体密度p甲<pz:
由题知,A、B两点距离杯底的高度相同,设该高度为ho,
则两烧杯底部受到的液体压强分别为:p寐一PA+p甲gh0,p乙底=B+Pzh0,
因为pA=B,P甲<pZ,所以可知p甲底<p乙底,
由题意可知两烧杯的质量相同、底面积也相同,则由F=S可知两烧杯底部受到液体压力的关系为F寐<F乙底,
因为烧杯为柱形容器,所以杯底受到的液体压力等于液体的重力,则两液体的重力关系为G甲<Gz,且两烧杯的
重力相同,则乙烧杯和杯内液体的总重力较大,
因烧杯对水平桌面的压力等于杯和液体的总重,则F下2,受力面积相同,根据=号可知烧杯甲、乙对桌面的
压强p甲<Pz
故选:C。
6.【答案】B
【分】用制补法利余的三棱劈补械挂体,再根据公式-号-号-受-学_=g求得。
SS
S
【解答】解:用割补法把剩余的三棱劈补成柱体,如图所示:
因为物体放在水平桌面上,所以柱体对水平桌面的压力:F甲一G甲,F2=G乙,
F甲G甲m9P9P办9
则补成的甲柱体对桌面的压强:P=S甲SS孕
=S甲
S甲
=pmh甲g,
同理补成的乙柱体对桌面的压强:pz'=pzh 2g:
剩余的三棱劈与补成的柱体相比,压力减小一半(重力减小一半),底面积不变,则压强减小一半,
所以剩余的甲三枝劈对桌面的压强:P=/=2hg-。一①
利余的乙三枝劈对桌面的压强:P2一22'-:h2g-
-----②
由题知pm=pz,剩余三棱劈的高度hz>h甲,
所以由①②可得pz>p甲
故选:B。
7.【答案】C
【分析】水平面上物体的压力和自身的重力相等,根据重力公式、密度公式、体积公式、压强公式得出正方体对水
平地面的压强,然后表示出甲、乙、丙正方体的棱长,按图所示的方法放置时丙对地面的压力等于甲、乙、丙的重
问道第4页初中科学
力之和,根据p=得出丙对地面的压强。
【解答】解:正方体对水平地面的压强:p=号=号=9=必=g必=p,
S
设两正方体的密度为p,边长分别为LL2和L则L=品L2一胎L一治
pg
pg
如果按图所示的方法放置,则丙对地面的压强:
F
Gpzt酉_mm9+mz9 tming poi3+pgLz3+pgL霄
pg+p03g+p喝》g_p13+p23tp3
、
p==1
S丙
S丙
2
p32
故选:C。
8.【答案】B
【分析】(1)由图(ā)可知两液体的深度关系,液体对各自容器底部的压强相等,根据p=pgh比较两液体的密度
关系;
(2)因图(a)中,液体对各自容器底部的压强相等,且S1>S,根据p=比较两液体对容器底部的压力关系,
根据柱形容器底部受到的压力和液体自身的重力相等得出两液体的重力关系;将甲、乙液体互换容器后,根据p=
Pgh得出甲、乙液体对容器底部压强的变化量,然后结合液体重力关系得出压强变化量的关系。
【解答】解:互换前,由压强公式p=pgh可知:p甲=p甲gh甲,pz=Pzhz
由题意可知p甲=p乙,由图可知:h甲<hz,则p>pz,故C正确;
将甲、乙液体互换容器后p甲'=P甲gh甲,pz'=P2hz′,
则压强变化量分别为:△p甲=p甲'-p甲=P甲gh甲’-P甲gh甲,△p乙=Pz'~p乙=Pzg勁z'~Pzgh:
由体积相等可知:
Vm=Sh甲=Szh甲',Vz=Szhz=S甲hz',
61
S用
即:h=5,h2=52',
甲
则pphp际。hp脚h
S甲SZ
甲
S甲
S甲,
SzS甲
Apz=pzsh z.'-pz8s h2 =pzgh
上两式相减可得:
S甲Sz
zS甲
、Ph甲S2pzhzS甲
△p甲~△Pz=p甲gh甲'
S甲
pzghz'
=g(S甲-Sz)-
S甲Z
由F=pS可知,图a甲液体对容器底的压力大于乙液体对容器底的压力,故:G甲>G2,
由G=mg可知m甲>m乙,故D正确;
由m=pV和V=Sh可得:m甲=pmh甲'S乙,mz=pzhz'S甲,
则①式可得:△p甲-△pz>0,△p甲>△pz,故A正确:
两容器形状规则,甲、乙液体对容器底部压力等于本身的重力,则变化量分别为:
△F甲=|G甲-G=0,△Fz=Gz-G=0,
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则有AF甲=△F乙,故B错误。
故选:B。
9.【答案】D
【分析】首先根据血液是匀速流动,说明受力平衡,即血压产生的压力等于阻力,可以列出在正常情况和血管变细
两种情况下的等式:
然后根据两种情况下,血管在相同时间内流过的血液量不变,列出等式:
最后根据血管横截面积前后变化的定量关系,结合前面列出的等式,联立成方程组,就可求出比较△p1、△p2的大
小。
【解答】解:因为血液匀速流动,血压产生的压力与阻力相等,
则在正常情况下有:△p1S1=f=k1①,
血管变细后有:△p2S2=f6=kv2②,
又因为S2=(1-10%)S1=0.9S1③
因为在相同时间内流过的血液量不变,则有:S1V1t=Swt,即S1V1=S2V2,
所以S1V1=0.9S12,即V1=0.9…④,
①②③④联立,解得:
4p181
4p2-100
故ABC错误,D正确。
故选:D。
10.【答案】2:4:匀速直线运动
【分析】根据图丙可知物体在各个时段通过的路程,确定物体在不同时间段的运动状态;
根据图乙对应的各个时段的拉力F大小的规律,利用二力平衡条件确定物体在各个时段受到的摩擦力的大小。
【解答】解:
由图丙知,12~18s物体做匀速直线运动,所以第16秒末,物体的运动状态为匀速直线运动;此时间段内,物体受
平衡力,摩擦力等于拉力,由图乙知,此时拉力为4N,所以滑动摩擦力也为N:
由图乙知,0~6s内,物体受到的拉力F=2N,小于滑动摩擦力,所以此时物体应处于静止状态,所受静摩擦力等
于拉力,等于2小N,故物体在第3秒受到的摩擦力为N:
由图丙知,8~10s内,物体处于运动状态,物体受到的摩擦力为滑动摩擦力,滑动摩擦力大小与接触面的粗糙程度、
物体间的压力大小有关,由于物体间接触面的粗糙程度与物体间的压力都不变,滑动摩擦力大小不变,摩擦力仍等
于4N,故物体在第9秒受到的摩擦力为4N。
故答案为:2;4;匀速直线运动。
11.【答案】30:等于。
【分析】竖直向上抽出时,根据力的平衡可知,向上的力等于方向向下的力的合力,方向向下的力有重力与摩擦力,
根据力的平衡得到摩擦力:竖直向下时,摩擦力方向向上,重力方向向下,再根据力的平衡关系得到所用拉力:物
体无论是做匀速直线运动还是静止都处于平衡状态,由二力的平衡条件可得出摩擦力的大小。
【解答】解:竖直向上抽出物体时,根据力的平衡知:
F=G+f=1300N,
则摩擦力为f=F-G=13N-50N=80N:
竖直向下抽出物体时,有F'=f-G=8ON-5ON=30N:
用F=120N的水平压力将重为50N的物体压在竖直的墙壁上静止不动,物体竖直方向受重力和向上的摩擦力,二
力大小相等,方向相反,故摩擦力大小为50N,方向竖直向上:
减小对物体的压力,物体沿着墙壁匀速下滑,仍然处于平衡状态,此时物体B受到的摩擦力仍然等于物体的重力,
即摩擦力大小仍为50N。
故答案为:30:等于。
12.【答案】9:4:15。
【分析】(1)知道两个实心圆柱体A、B的底面积之比和高度之比,根据V=Sh求出体积之比,水平面上物体的
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压力和自身的重力相等,图甲中B对地面的压力等于A和B的重力之和,根据p=求出B对地面的压强:图乙
中B对A的压力等于B的重力,受力面积为A的底面积,根据D=求出B对A的压强,利用p1:p2=1:2求出
PA与B的比值。
(2)求出了A、B的密度之比、体积之比,利用m=pV计算质量之比,再利用G=g求重力之比:知道A的重
力可求B的重力,甲图中B对地面的压力等于A、B的重力之和。
【解答】解:两个实心圆柱体A、B的体积之比:
4-44=4×4=x2=3
VB Sgha SB ha=3×3=g
因水平面上物体的压力和自身的重力相等,
所以,由G=ng=pVg可得,图甲中B对地面的压力:
2
FB-PAVAgpVg-AxVgPEVg-PA+P Vag,
B对地面的压强:p1=a-峥A+paV吗,
SB
图乙中B对A的压力:FAB=GB=IBg=pBVg,
B对A的压强:p2=
FAB-PBV Bg
SA
SA
A+PB)VB9
2
2
地
SPatPBy SA
PA+PB、11
P2
PBVB9
PB
PB
×3=2
SA
新品
(2)pA:pB=9:4,VA:VB=2:9,
由npv可得货之比m:E=光-器=2。
由G=mg可得重力之比:GA:GB=m4g:mBg=mA:=1:2,
因为GA=5N,所以GB=1N,
甲图中B对地面的压力:B=GA+GB=5N+1N=15N。
故答案为:9:4;15。
13.【答案】10;20:1.2×103。
【分析】(1)根据切完的高度确定边长,由B的边长可求得其底面积,由图乙得,B没有截取时,B对地面的压强,
由压强公式变形可求得B对地面的压力,据此求出物体B的重力:
(2)将B沿水平方向截取时,其底面积和密度均不变,则根据G=g=pshg可知,重力与高度成正比,据此求
出当B沿水平方向截取高为4cm时的重力:根据图乙利用p=号分别表达出当B截取4cm和10m时A对地面的
压强,列方程求出物体A的重力和底面积,根据底面积求出A的边长,利用p=晋求出物体A的密度。
【解答】解:根据图像可知,对地面的压强减小的为正方体B随截取高度的变化曲线,由图可知切完的高度是10c,
物体B的高度为10cm。
由图可知,B没有截取时对地面的压强为2×10P,物体B对地面的压力等于物体B的重力,物体B的重力Gg=
FB=p8SB=2×103Pa×(0.1m)2=20N;
设A对地面的压强p与截取高度h的关系p4=kHb,由图线可知,截取B的高度为4cm时,A对地面的压强2.6
X10Pa=kX0.04m+b
①
截取B的高度为10cm时,A对地面的压强2.9×10Pa=k×0.1+b
②
联立①②解得k=5000Pam,b=2400Pa:
问道第7页初中科学
A对地面的压强p与截取高度h的关系pA=5000Pa/mXh+2400Pa;
当截取高度为h=0,A对地面的压强pA=2400Pa:
当物体B全部放在A上时,对地面的压强pA=P阳+
Gg=2400Pa+20N=2900Pa:
SA
解得A的底面积S4=0.04m2;
A的边长l4=√SA=V0.04m2=0.2m:
物体A的重力GA=F4=p4S4=2.4×103Pa×0.04m2=96N;
不利p米出物体A的密度为Pa是=10ykg02=12×10kgm,
96W
故答案为:10:20:1.2×103。
14.【答案】(1)甲、乙:(2)无关:(3)③:
【分析】(1)(2)影响滑动摩擦力大小因素有两个:压力大小和接触面的粗糙程度,研究与其中一个因素的关系时,
要控制另外一个因素不变,根据图中现象得出结论:
(3)分析图象,结合二力平衡知识解析。
【解答】解:(1)比较图中甲、乙两图知,乙中压力大,滑动摩擦力也大,故可得到的结论是:当接触面的粗糙程
度相同时,压力越大,滑动摩擦力越大:
(2)比较图中乙、丙两图,压力大小相同,接触面粗糙程度相同,接触面积不同,摩擦力大小相同,故可得到的
结论是:滑动摩擦力的大小与接触面面积大小无关:
(3)由图丁知,要使木块由静止开始运动,至少要用0.N的力;当木块受到的拉力是0.N时,木块可能静止(还
没拉动),也可能做匀速直线运动,故③正确。
故答案为:(1)甲、乙;(2)无关;(3)③。
15.【答案】(1)汽车自身的受到重力是1.2×10N:
(2)该车在这次运输中静止在水平公路上时,对路面的压强是1×10P,超过国家规定标准:
(3)7~12s内该货车受到的水平牵引力为6000N。
【分析】(1)求出装货后总质量,再利用G=g求货车装货后的总重力:
(2)车对路面的压力等于车和货的总重力,求出受力面积,利用P=求车对路面的压强,和国家规定比较得出答
案:
(3)由图乙可知,在7~12s内该货车匀速行驶,受到的牵引力和阻力是一对平衡力,大小相等,利用F=f=0.05G
求受到的水平牵引力。
【解答】解:
(1)装货后总质量:m=2000kg+10×10kg=1.2×10kg:
总重力:G=1mg=1.2×101kg×10Nkg=1.2×10N:
(2)汽车对路面的压力:F=G=1.2X10N,
受力面积:S=6×0.02m=0.12m2,
F1.2×105N
车对路面的压强:p=5
0.12m2
=1×10Pa,
因为1×10Pa>p酞=7×10Pa,
所以该货车装货后对路面的压强不符合国家规定:
(3)由图乙可知,在7一12s内该货车匀速行驶,受到的牵引力和阻力是一对平衡力,
受到的水平牵引力:F牵=f=0.05G=0.05×1.2×10N=6000N。
答:(1)汽车自身的受到重力是1.2×10N;
(2)该车在这次运输中静止在水平公路上时,对路面的压强是1×10Pa,超过国家规定标准:
(3)7~12s内该货车受到的水平牵引力为600N。
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